[实用新型]基于交流供电电压相位差修正的高精度网络授时设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及网络时间同步技术，尤其是基于交流供电电压相位差修正的高精度网络授时设备。

背景技术

当前的主要同步授时技术，包括短波授时、长波授时、GPS/北斗授时、电话拨号授时、互联网授时(NTP)和SDH传输网授时等方式。其中：就时间同步技术精度而言，长波授时可达到1ms，短波授时可达到1～10ms，主要用于军事和导航，尚不民用。在电话拨号时间同步技术需要有电话接入的地点都可实现远程授时。可广泛应用，但是精度不高，往往误差达到100ms，不能用于工业和军事用途和授时间精度要求较高的民用领域，比如电力系统中事件顺序中要求的2ms要求。采用GPS和北斗授时，需要采用卫星天线接受来自卫星的授时信号，虽然，授时精度高，许多需要授时的行业，比如电厂、政府等，多数设备安装在室内，无法部署天线，影响该方式的应用范围。

在互联网时间同步技术中，典型的代表为网络时间协议NTP。这种方式在局域网内得到广泛的应用。但是，这种方式的授时精度不高，在网络延时较大、网络流量不平衡的情况下，授时精度很差，有时甚至超过1秒。无法满足多数应用的要求。在授时间精度要求较高的应用中，无法胜任。

在SDH传输网络授时中，该方法精度高，可实现100ns时间精度。但是只能应用在专用通信网络中,或者需要特殊的硬件，以上授时方式无法兼顾实用性和精度的矛盾，不能广泛推广。

常用传统的工业和民用授时方式主要包括网络授时和GPS/北斗卫星授时两种类型。网络授时应用广泛，可用于几乎所有的场合，该因为受到网络延时和传输不平衡的影响，授时精度不高，往往误差超过10ms甚至数百毫秒，最差情况下，可能达到1秒以上。卫星授时精度非常高，但是必须安装接收天线，在厂矿和建筑内部，无法接收到卫星信号，应用范围受到很大的限制。

中国专利申请200810044872.2公开了面向电力系统同步相量测量的时钟同步装置，其本地时钟同步模块通过网络协议连接组成同步授时网络，天线和GPS时间接收模块接收时间信息的信号，主模块解析出时间信息，对主模块中的本地实时时钟重新设定：主模块将其获得的时间信息通过网络协议，发送从模块，对从模块中的本地实时时钟重新设定，从而完成作为同步授时网络主从模块的本地时钟同步模块的授时。改进技术相关专利文献公开较少。不管民用还是工业用途中，都采用了交流供电方式，来获得生活、生产能源和动力。当前我国的输电、配电网络，已经实现了大区域联网，甚至全国都连接成了统一的网络。在电网中，因为发电机同步运行的需要，全电网的电压频率和相位都必须保持一致。当前，检测电压相位非常简单，我们可以从电力系统母线电压互感器(PT)获取交流电压，或者直接采取家庭、工程的220/380V电压中的某相，作为输入值，输入信号非常易寻。当前情况下，测量电压相角是非常成熟的技术，在几乎所有电力设备里面都有采用。

改进技术相关专利文献公开较少。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供基于交流供电电压相位差修正的高精度网络授时设备，在室内可方便实施应用，无需安装天线，借助电压相位提高网络授时精度，可实现最高100μs以内的授时精度，克服传统网络授时或者成本居高不下或者精度过低的弊端。

本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现：包括授时端设备和接受端设备两个部分，其中，授时端设备由授时服务器连接授时端电压相位检测装置构成，接受端设备由接受授时装置连接接受端电压相位检测装置构成；授时端设备和接受端设备通过通信网络连接。

尤其是，每组授时端设备至少连接二组接受端设备。

尤其是，通信网络采用以太网、光纤和电力载波方式中TCP/IP协议的网络类型。

尤其是，授时端设备只向接受端设备发送电压从负转正的过零点相角为零的时间。

尤其是，授时服务器配置为NTP服务器。

尤其是，授时端电压相位检测装置为过零点检测装置，连接在220V/380V或者专用的电压互感器PT上，接受A/B/C三相电压中的一相信号，在电压相位为0度时发出脉冲。

本实用新型的优点和效果：不需要安装天线等装置，没有任何限制，在网络授时中设置电压相位检测网络传输不平衡变化，修正网络授时的误差。实现高精度，简单的网络授时服务。授时精度可以稳定达到1ms之内，适用于所有厂矿、企业、政府机关、教育机构等安装交流供电设施需要授时的场所。

附图说明

图1为网络中任意两点的电压相位关系示意图。

图2为本实用新型实施例1在工作时系统连接结构示意图。